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Pflanzen für Industrie und Energie

Vielen Konsumenten ist nicht bewusst, in wie vielen Produkten Erdöl als Grundsubstanz enthalten ist, ob in Kosmetika und Medikamenten, Textilien oder Kunststoffen. Noch weniger bekannt ist, dass es für die meisten dieser Produkte bereits Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe gibt.

Stärke- und Zuckerpflanzen – Kunststoffe der Zukunft

Stärkepflanzen (Getreide, Kartoffeln) sind mit einer Anbaufläche von 245.000 Hektar führend unter den Industriepflanzen in Deutschland; Industriezucker spielt mit 12.000 Hektar statistisch eine marginale Rolle. Traditionell wichtige Abnehmer für Stärke sind die Papier- und Pappeindustrie sowie die Textilindustrie. Darüber hinaus sind derzeit Stärke wie auch Zucker die wichtigsten Bausteine zur Herstellung von Biokunststoffen, die heute für viele Alltagsgegenstände genutzt werden: Einkaufstüten und Besteck werden ebenso daraus gemacht wie Verpackungen, Kinderspielzeug, Gehäuse für Elektrogeräte, Implantate oder Hygieneartikel.

Gerade Biokunststoffe auf Basis von Stärke lassen sich so herstellen, dass sie sich nach der Nutzung biologisch abbauen. Für Produkte, die in der Landwirtschaft und im Gartenbau eingesetzt werden, wie zum Beispiel Mulchfolien oder Pflanztöpfe, ist das ein großer Vorteil, da sie sich nach einer gewissen Dauer von selbst komplett auflösen und nicht kostenintensiv entsorgt werden müssen.

Stabil und dauerhaft müssen dagegen die Biokunststoffe sein, aus denen Gehäuse von Massenartikeln wie Smartphones hergestellt werden. Hier kann der Einsatz nachwachsender Rohstoffe zur Einsparung fossiler Ressourcen führen und eine CO2-neutrale Entsorgung am Ende des Produktlebenszyklus ermöglichen. Hersteller von Computertastaturen schätzen an den neuen Kunststoffen, dass diese mit denselben Maschinen und Techniken verarbeitet werden können wie die konventionellen Materialien. Stärke und Zucker sind auch zunehmend zur Herstellung von Waschmitteln und kosmetischen Erzeugnissen von Interesse.

Ölpflanzen – Umweltverträglichkeit im Fokus

Die Ölpflanzen machen in Deutschland insgesamt rund ein Drittel der gesamten Anbaufläche von Industriepflanzen aus. 2012 wurden zur technischen Verwendung auf 120.000 Hektar Raps, auf 8.500 Hektar Sonnenblumen sowie auf 2.500 Hektar Lein angebaut. Ob Forstmaschinen, Windkraftanlagen, Aufzüge oder Straßenbahnschienen – Bioschmiermittel sind heute allgegenwärtig. Mittlerweile gibt es über 450 verschiedene Schmierstoffe, Motoren- und Getriebeöle sowie Hydraulikflüssigkeiten auf pflanzlicher Basis. Mit einem Produktionsvolumen von 35.000 Tonnen decken sie drei Prozent des jährlichen Schmierstoff- und Hydraulikölverbrauchs in Deutschland ab. Den größten Marktanteil haben Sägekettenöle mit 75 Prozent, das entspricht einer Jahresmenge von 6.000 Tonnen. Gerade ihre schnelle biologische Abbaubarkeit macht sie attraktiv für umweltsensible Bereiche: Sollte es zwischen Tannen, Fichten und Buchen zu Leckagen kommen, verringert sich die Gefahr für die Waldböden. Die Qualität hat ihren Preis: Noch ist biobasiertes Kettenöl etwas teurer als sein herkömmliches Pendant.

Ölpflanzen sind neben Erdöl auch Grundlage für waschaktive Substanzen in Reinigungsmitteln – so genannte Tenside. Das Prinzip: Tenside umhüllen Schmutzpartikel und lösen diese aus Textilien sowie Haut und Haar; Ölpflanzen erhöhen dabei ihre Haut- und Umweltverträglichkeit. Die Bandbreite reicht von Wasch- und Spülmittel über Allzweckreiniger, Shampoos und Duschbäder bis hin zu Kosmetika. Zudem werden Ölpflanzen für Lacke, Farben und Linoleum stofflich genutzt und dienen als Rohstoff für die Produktion von Biokunststoffen. So lässt sich zum Beispiel aus Rhizinusöl ein hochwertiges Polyamid herstellen, aus dem wiederum Automobilbauteile produziert werden können.

Arzneipflanzen – Heilen wie im Mittelalter

Die Ursprünge der heimischen Arzneipflanzenproduktion gehen zurück bis auf die mittelalterliche Klostermedizin. Heute interessiert sich die Pharmabranche für die überlieferten Wirkprinzipien. Derzeit werden in Deutschland 75 einheimische Arten auf rund 12.000 Hektar angebaut. Bevorzugte Regionen sind Thüringen, Bayern, Sachsen und Sachsen-Anhalt sowie Ostfriesland in Niedersachsen. Der heimische Anbau stellt jedoch nur eine Nische dar: 90 Prozent der verarbeiteten Arzneipflanzen werden importiert. Neben dem Einsatz in der Medizin gewinnen Arzneipflanzen für Kosmetika und Nahrungsergänzungsmittel an Bedeutung.

Färberpflanzen – Farbtopf der Natur

Pflanzen als Färbemittel reichen weit in die Menschheitsgeschichte zurück: Zu den ältesten Zeugnissen zählt die Höhlenmalerei. Der Anbau von Färbepflanzen war über Jahrhunderte hinweg für die heimische Landwirtschaft von großer Bedeutung. Aufgrund wachsender Importe von Naturfarbstoffen und der Produktion synthetischer Farbstoffe ging ihr Anbau jedoch immer stärker zurück. Heute steigt die Nachfrage für Naturfarbstoffe im Textilbereich wieder: Färberpflanzen werden auf immerhin knapp 1.000 Hektar angebaut. Dies hat insbesondere mit einem sich wandelnden Konsumentenverhalten zu tun. So werden Naturfarbstoffe u.a. bei der Färbung von Nahrungs- und Genussmitteln und in der Kosmetikindustrie eingesetzt. Auch die Lederindustrie zeigt an pflanzlichen Pigmenten mehr Interesse: Die möglichen Einsatzgebiete erstrecken sich hier von Handtaschen über Möbelleder bis hin zu Sitzgarnituren für Autos. In Künstlerfachmärkten sind Pflanzenfarben erhältlich, die im Bereich der Denkmalpflege und hochwertigen Kunstmalerei verwendet werden.

Faserpflanzen – wichtige Funktionen in Haus und Auto

Traditionell dienten Hanf und Flachs, auch als Leinen bekannt, als Rohstoffe für die Textilbranche. Mit dem Aufkommen von Baumwolle und synthetischen Fasern ging ihre Bedeutung stark zurück. Beide Faserpflanzen werden deutschlandweit weiterhin nur in geringem Maße angebaut – auf rund 500 Hektar. Aufgrund ihrer Qualitäten sind sie in Spezialgebieten jedoch gefragt: Synthetischen Fasern oder Baumwollprodukten beigemischt, verbessern Nutzhanf und Flachs den Tragekomfort von Textilien. Sie eignen sich zudem für Geotextilien zum Schutz vor Erosion im Straßen-, Wege- und Wasserbau. Hauptabnehmer der heimischen Faserpflanzen sind Fabrikanten von Dämmstoffen und die Automobilzulieferindustrie, die diese zum Bau naturfaserverstärkter Teile wie Türverkleidung oder Armaturenbretter benötigen.

Proteinpflanzen – Debütant unter den nachwachsenden Rohstoffen

Im Jahr 2011 wurden auf 95.000 Hektar Eiweißpflanzen angebaut. Gut die Hälfte davon – 56.000 Hektar – entfallen auf Erbsen, gefolgt von Süßlupinen mit 22.000 Hektar und Ackerbohnen mit 17.000 Hektar. Die Ernteerträge werden vorrangig zur Herstellung von Futtermitteln und zur Düngung im Acker- und Gartenbau eingesetzt. Als nachwachsender Rohstoff für die stoffliche Nutzung hatten sie bislang keine Relevanz. Zwar gab es Anfang des 20. Jahrhunderts Forschungsaktivitäten zu Proteinen in der technischen Chemie, mit dem Aufstieg der erdöl- und erdgasbasierten Chemie wurde diese jedoch stark zurückgefahren. Die Forschung an Proteinpflanzen soll jedoch künftig wieder intensiviert werden. Wissenschaftler erhoffen sich vielseitige Ansätze für die stoffliche Nutzung, unter anderem in der Papier- und Verpackungsindustrie zur Verbesserung der Haftung wasserlöslicher Druckfarben, als Bindemittel und Klebstoff sowie für die Entwicklung von Arzneikapseln oder biologisch abbaubaren Werkstoffen.

Stand:
25.10.12

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Die Broschüre ist nur im Download zum Ausdrucken verfügbar!

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Knapp neun Millionen Tonnen Kunststoffe werden jährlich in Deutschland verbraucht – umgerechnet 110 Kilogramm pro Bundesbürger. Rund ein Drittel davon entfällt auf Verpackungen wie Folien, Tragetaschen und Becher im Haushalt. Die gesamte erzeugte Abfallmenge würde 360.000 Müllfahrzeuge füllen. Heute besteht lediglich ein Prozent der Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen. Das Potenzial ist weitaus größer: Bei Verpackungen und Einweggeschirr, aber auch bei Spielzeug, Sportartikeln oder Gehäusen für Elektrogeräte lassen sich herkömmliche Kunststoffe durch biobasierte Kunststoffe ersetzen. Wie aus Pflanzen Plastik wird, zeigt dieser Film.

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